Sommaire. Couverture de zone de surveillance dans les réseaux de capteurs. De quoi parle-t-on ici (1/2)? Objectif. De quoi parle-t-on ici (2/2)?

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1 ouverture de zone de surveillance dans les réseaux de capteurs Jean arle, Master Recherche Informatique Option Informatique Mobile s Jean arle - Master Recherche Informatique Objectif e quoi parle-t-on ici (/) des réseaux de capteurs / actionneurs «onnecting the physical world with pervasive networks» méliorer les modélisations du réel SurVeiller le monde physique Prévenir de l état du monde physique gir physiquement sur le réel strin et al. 00 apteurs Multiples! Fonctions des applications Ressources limitées! Taille atterie, calcul, mémoire ommunication Modèle à seuil Zone de communication : disque (R) Zone de perception : disque (SR) Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique e quoi parle-t-on ici (/) Réseaux de capteurs éploiement! léatoire : topologie totalement inconnue dès le départ Mobilité :! Peu ou pas mobile ensité Nombre moyen de capteurs par unité de surface Unité de surface classique :! Zone de communication d un capteur! Surface unitaire = 7 R ouverture de surface Problématique : Pour une zone déterminée, omment la surveiller efficacement n terme de surface Surveillée / à surveiller n terme de longévité Énergie dépensée F n générale densité élevée Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique

2 ritère de couverture ouverture de surface onnaissance Rayon de perception SR Position Théorème : Soit un nœud, si dans le disque de toutes les intersections sont couvertes par un troisième disque alors la surface de perception de est couverte. ontraintes supplémentaires : ommunication! (presque) Toujours pouvoir atteindre un superviseur Maintien de la connexité Tolérance aux pannes xemple avec R = SR! Problème de communication! Perte d énergie Help! F 7 Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique ritère de connexité K-couverture Pour R >= SR ouverture de surface => connexité Fiabilité des données collectés Tolérance aux pannes accrue 90% SR R=SR R Pas toujours faisable (énergie) 9 Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique Solution asynchrone [Ye et al. 00] Quelques solutions distribuées Pas de connaissance du voisinage à priori épart : Nœuds en veille Idée! Les nœud sondent leur environnement périodiquement! Un nœud devient actif ssi aucun autre à distance d autour de lui n'est actif.! Un nœud actif le reste jusqu'au bout s ouverture totale probable pour d < 0. SR ouverture pas toujours complète Forte agrégation des nœuds SR d Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique

3 Solution synchrone [Tian et Georganas 00] [Jian et ou 00] Solution synchrone GSS [Gallais et al. 00] écouverte Voisinage (id+position) écision Veille/actif Sensing écision Veille/actif Sensing round Time onnaissance des positions de tous les voisins ack off et décision en fin de timeout ctif si non couvert en fin de timeout Si mise en veille => message aux voisins onnexité pour R >= SR ritère de couverture complexe alcul du recouvrement de périmètres intérieur à un disque Peut-être imprécis (discrétisation du périmètre) round Pas de connaissance du voisinage à priori onstruction table de voisinage implicite R et SR indépendants Ordonnancement aléatoire des nœuds écision locale Veille si couvert par le voisinage connu en fin de timeout Transmission si actif (id + position) chacun son tour Temps Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique xemple Variante : Positive and Negative empty 7 7 Jean arle - Master Recherche Informatique Gallais empty 7 I m OFF 7. Gallais Jean arle - Master Recherche Informatique utres variantes Message de retrait ut : aisser le nombre de nœuds actifs! hangement de décision pour les nœuds couverts par d autres de plus haute priorité Quatre combinaisons PO : positif (id + position) PN : P et négatif (décision + id + position) PR : P + retrait PNR : PN + retrait s 7 Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique

4 Nombre de messages émis par round ouverture N nombre de capteurs nœuds actifs S nœuds en veille R nombre de retraits N+S!,7 N M idéale ensité 0 TGJ : voisinage connu à priori estruction tables si disparition P* : voisinage inconnu à priori onstruction tables si apparition N+R +S = N M non idéale (W=) ensité 70 +R < N 9 Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique oût énergétique M idéale oût énergétique M non idéale oût émission nul oût émission nul oût émission non nul oût émission non nul x x Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique Quid de la couche physique Modèle à seuil non réaliste Possible mais cher : taille des messages en augmentation exponentielle s Jean arle - Master Recherche Informatique Jean arle - Master Recherche Informatique

5 de la qualité de la synchronisation ensités élevées " Large population de capteurs " Matériel le moins cher possible " Horloge de qualité moyenne! xemple : MI éviation max d horloge : 0 ppm (donnée constructeur) > s par jours! mélioration de la robustesse des algorithmes Par simulation/test en environnement plus réaliste " M / PHY Meilleure prise en compte de la dépense énergétique Merci. Questions, remarques Jean arle - Master Recherche Informatique Proportion de nœuds actifs M idéale R=SR M non idéale R>SR 7 Jean arle - Master Recherche Informatique

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